汽車系統(tǒng)動力學Matlab

1、汽車系統(tǒng)動力學Matlab時間：2021.03.03創(chuàng)作：歐陽學作業(yè)報告小組成員：,-、組內(nèi)任務分酉己二、Matlab程序與圖形1、不同轉向特性車輛在不同車速下的系統(tǒng)特彳正根m=1000;I=1500;a1=1.15;b1=1.35;Caf=53000;Car=53000;i=1;R=;for uc=10:5:100;D=(I*(Caf+Car)+m*(a1A2*Caf+b1A2*Car)/(m*I*uc);S=(a1+b1)A2*Caf*Car/(m*I*ucA2)+(b1*Car-a1*Caf)/I;P=1 D S;r=roots(P);R(i,1)=r(1,1);R(i,2)=r(2,1

2、);i=i+1;endplot(real(R(:,1),imag(R(:,1),bo);holda2=1.25;b2=1.25;t=1;S=;for uc=10:5:100P=m 0;0 I;Q=(Caf+Car)/uc,m*uc+(a2*Caf-b2*Car)/uc;(a2*Caf-b2*Car)/uc,(a2A2*Caf+b2A2*Car)/uc;R=Caf;a2*Caf;A=-PA(-1)*Q;d=eig(A);i=imag(d);r=real(d);S(t,1)=r(1);S(t,2)=i(1);t=t+1;endplot(S(:,1),S(:,2),*)a3=1.35;b3=1.15

3、;for uc=10:5:100P=m 0;0 I;Q=(Caf+Car)/uc,m*uc+(a3*Caf-b3*Car)/uc;(a3*Caf-b3*Car)/uc,(a3A2*Caf+b3A2*Car)/uc;R=Caf;a3*Caf;A=-PA(-1)*Q;d=eig(A);i=imag(d);r=real(d);S(t,1)=r(1);S(t,2)=i(1);t=t+1;endgrid onplot(S(:,1),S(:,2),d);axis(-14 2 0 3);xlabel(實軸(Re);ylabel(虛軸(Im);text(-8,2.8,不足轉向);text(0,0.2,過多轉向

4、);text(-3,0.2,中性轉向)set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10)title(不同轉向特性車輛在不同車速下的系統(tǒng)特征根2.1、具有不同轉向特性車輛的橫擺角速度幅頻和相頻響應不同轉向特性車輛在不同車速卜的弟統(tǒng)特征很0中性.村向：:韋拌向m=1000;I=1500;a1=1.15;a2=1.25;a3=1.35;b1=1.35;b2=1.25;b3=1.15;Caf=53000;Car=53000;D=;C=;M=;uc=20;i=1;for f=0.1:0.1:10w=2*pi*f;E=1 0;0 1;P=m 0;0 I;R1=Caf;a1*Ca

5、f;R2=Caf;a2*Caf;R3=Caf;a3*Caf;Q1=(Caf+Car)/uc m*uc+(a1*Caf-b1*Car)/uc;(a1*Caf-b1*Car)/uc(a1A2*Caf+b1A2*Car)/uc;Q2=(Caf+Car)/uc m*uc+(a2*Caf-b2*Car)/uc;(a2*Caf-b2*Car)/uc(a2A2*Caf+b2A2*Car)/uc;Q3=(Caf+Car)/uc m*uc+(a3*Caf-b3*Car)/uc;(a3*Caf-b3*Car)/uc(a3A2*Caf+b3A2*Car)/uc;A1=-inv(P)*Q1;A2=-inv(P)*Q2

6、;A3=-inv(P)*Q3;B1=inv(P)*R1;B2=inv(P)*R2;B3=inv(P)*R3;Hw1=-inv(A1-1i*w*E)*B1;Hw2=-inv(A2-1i*w*E)*B2;Hw3=-inv(A3-1i*w*E)*B3;D(i,1)=angle(Hw1(2)*180/pi;D(i,2)=abs(Hw1(2) );C(i,1)=angle(Hw2(2)*180/pi;C(i,2)=abs(Hw2(2) );M(i,1)=angle(Hw3(2)*180/pi;M(i,2)=abs(Hw3(2);i=i+1;endsubplot(2,1,1)f=0.1:0.1:10;se

7、milogx(f,D(:,2),k,f,C(:,2),r-.,f,M(:,2) grid onset(gca,Xtick,0.1,0.3,1.5,3,10)set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10) legend(不足 轉向,中性轉向，過多轉向) title(具有不同轉向特性車輛的橫擺角速度幅 頻響應,FontSize,12);xlabel( 頻率/Hz)ylabel(橫擺角速度增益/(/s)/() subplot(2,1,2)f=0.1:0.1:10;semilogx(f,D(:,1),k,f,C(:,1),r- .,f,M(:,1)m=1000;I=15

8、00; a1=1.15;a2=1.25;a3=1.35; b1=1.35;b2=1.25;b3=1.15;Caf=53000;Car=53000;D=;C=;M=;uc=20;i=1；for f=0.1:0.1:10w=2*pi*f;E=1 0;0 1;P=m 0;0 I;R1=Caf;a1*Caf;R2=Caf;a2*Caf;R3=Caf;a3*Caf;Q1=(Caf+Car)/uc m*uc+(a1*Caf-b1*Car)/uc;(a1*Caf-b1*Car)/uc(a1A2*Caf+b1A2*Car)/uc;Q2=(Caf+Car)/uc m*uc+(a2*Caf-b2*Car)/uc;

9、(a2*Caf-b2*Car)/uc(a2A2*Caf+b2A2*Car)/uc;Q3=(Caf+Car)/uc m*uc+(a3*Caf-b3*Car)/uc;(a3*Caf-b3*Car)/uc(a3A2*Caf+b3A2*Car)/uc;A1=-inv(P)*Q1;A2=-inv(P)*Q2;A3=-inv(P)*Q3;B1=inv(P)*R1;B2=inv(P)*R2;B3=inv(P)*R3;Hw1=-inv(A1-1i*w*E)*B1;Hw2=-inv(A2-1i*w*E)*B2;Hw3=-inv(A3-1i*w*E)*B3;D(i,1)=angle(Hw1(2)*180/pi;D

10、(i,2)=abs(Hw1(2) );C(i,1)=angle(Hw2(2)*180/pi;C(i,2)=abs(Hw2(2) );M(i,1)=angle(Hw3(2)*180/pi;M(i,2)=abs(Hw3(2 );i=i+1;endsubplot(2,1,1)f=0.1:0.1:10;semilogx(f,D(:,2),k,f,C(:,2),r-.,f,M(:,2)grid onset(gca,Xtick,0.1,0.3,1.5,3,10)set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10) legend(不足 轉向,中性轉向，過多轉向) title(具有不

11、同轉向特性車輛的橫擺角速度幅 頻響應,FontSize,12);xlabel( 頻率/Hz)ylabel(橫擺角速度增益/(/s)/() subplot(2,1,2)f=0.1:0.1:10;semilogx(f,D(:,1),k,f,C(:,1),r-.,f,M(:,1)grid onset(gca,Xtick,0.1,0.3,1.5,3,10)set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10)legend（不足 轉向,中性轉向，過多轉向） title（具有不同轉向特性車輛的橫擺角速度相 頻響應,FontSize,12）;xlabel（ 頻率/Hz）ylabel（

12、橫擺角速度相位（）grid onset（gca,Xtick,0.1,0.3,1.5,3,10）set（gca,FontName,Helvetica,FontSize,10） legend（不足 轉向,中性轉向，過多轉向） title（具有不同轉向特性車輛的橫擺角速度相 頻響應,FontSize,12）;xlabel（ 頻率/Hz）ylabel（橫擺角速度相位（）2.2、具有不同轉向特性車輛的側向加速度和 相頻響應m=1000;I=1500;a1=1.15;a2=1.25;a3=1.35;b1=1.35;b2=1.25;b3=1.15;Caf=53000;Car=53000;D=;C=;M=;u

13、c=20;L=a1+b1;i=1;for f=0.1:0.1:10w=2*pi*f;E=1 0;0 1;Vi=w*I*Caf;Rr=L*Caf*Car/uc;Vr1=(L*b1*Caf*Car/uc-m*a1*Caf*uc);Vr2=(L*b2*Caf*Car/uc-m*a2*Caf*uc);Vr3=(L*b3*Caf*Car/uc-m*a3*Caf*uc);Ri1=w*m*a1*Caf;Ri2=w*m*a2*Caf;Ri3=w*m*a3*Caf;Dr1=-wA2*m*I+LA2*Caf*Car/(ucA2)+m*(b1*Car- a1*Caf);Dr2=-wA2*m*I+LA2*Caf*Ca

14、r/(ucA2)+m*(b2*Car-a2*Caf);Dr3=-wA2*m*I+LA2*Caf*Car/(ucA2)+m*(b3*Car- a3*Caf);Di1=w*(I*(Caf+Car)+m*(a1A2*Caf+b1A2*Car)/ uc;Di2=w*(I*(Caf+Car)+m*(a2A2*Caf+b2A2*Car)/ uc;Di3=w*(I*(Caf+Car)+m*(a3A2*Caf+b3A2*Car)/ uc;Hay1=1i*w*(Vr1+1i*Vi)/(Dr1+1i*Di1)+uc*(Rr +1i*Ri1)/(Dr1+1i*Di1);Hay2=1i*w*(Vr2+1i*Vi)/(

15、Dr2+1i*Di2)+uc*(Rr+1i*Ri2)/(Dr2+1i*Di2);Hay3=1i*w*(Vr3+1i*Vi)/(Dr3+1i*Di3)+uc*(Rr+1i*Ri3)/(Dr3+1i*Di3);D(i,1)=angle(Hay1)*180/pi;D(i,2)=abs(Hay1);C(i,1)=angle(Hay2)*180/pi;C(i,2)=abs(Hay2);M(i,1)=angle(Hay3)*180/pi;M(i,2)=abs(Hay3);i=i+1;endsubplot(2,1,1)f=0.1:0.1:10;semilogx(f,D(:,2)*(pi/(180*9.8),

16、k,f,C(:,2)*(pi/(180*9.8),r-.,f,M(:,2)*(pi/(180*9.8)grid onset(gca,XTick,0.1 0.3 1 3 10)set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10) legend(不足 轉向,中性轉向，過多轉向) title(具有不同轉向特性車輛的側向加速度幅 頻響應,FontSize,12);xlabel( 頻率/Hz)ylabel(側向加速度增 益/g/() subplot(2,1,2)f=0.1:0.1:10;semilogx(f,D(:,1),k,f,C(:,1),r-.,f,M(:,1) grid

17、 onlegend(不足 轉向,中性轉向，過多轉向) set(gca,XTick,0.1 0.3 1 3 10) set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10) title(具有不同轉向特性車輛的側向加速度幅 頻響應,FontSize,12);axis(0.1 10 -120 120)xlabel( 頻率/Hz)ylabel(側向加速度相位() 2.3、ABS控制器設計w0=120;v0=30;Tb=600;ki=4500;kd=5000;Ts=0.05;Iw=12;rd=0.25;uh=0.8;ug=0.6;s0=0.2;m=300;g=9.8;w=;v=;s

18、=;w(1)=120;v(1)=30;s(1)=0;k=0;i=2;while(v00)k=k+1;sb=(v0-rd*w0)/v0;s(i)=sb;if sb0.22Tb=Tb-kd*Ts;elseif sb0.18Tb=Tb+ki*Ts;else Tb=Tb;endw0=w0+(Fxb*rd-Tb)/Iw*Ts;w(i)=w0;v0=v0-Fxb/m*Ts;v(i)=v0;i=i+1;endt=0:Ts:Ts*k;subplot(2,1,1)plot(t,v,t,w*rd);grid onlegend(車輪前進速度,車輪線速度);set(gca,FontName,Helvetica,Fon

19、tSize,10)title(車輪前進速度與車輪線速度關系曲線 ,FontSize,12);xlabel(時間/ (s);ylabel(速度/ (m/s);axis(0,Ts*k,0,32);subplot(2,1,2)plot(t,s);axis(0,Ts*k,0,1);grid onset(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10)title(ABS控制的滑移率時域仿真結果 ,FontSize,12);xlabel(時間/ (s);ylabel(滑移率);set(gca,Ytick,0:0.2:1)3、扭振系統(tǒng)振型圖J1=1.986*10a(-3);1.910*

20、10a(-3);1.931*10a(-3);1.931*10a(-3);1.910*10a(-3);1.924*10a(-3);7.8426*10a(-2);2.258*10a(-3);2.641*10a(- 2);2.91*10a(-3);2.51*10a(-3);1.77*10a(-3);7.836*10a(-2);3.238;K1=7.95*10A4;7.95*10A4;6.95*10A4;7.95*10A4;7.95*10A4;6.90*10A4;8.93*10A3;1.41*10A4;1.02*10A4;4.4*10A3;1.38*10A4;1.616*10A2;2.51*10八2;

21、J=diag(J1);K(1,1)=K1(1);K(1,2)=-K1(1);i=2;for i=2:13;K(i,i-1)=-K1(i-1);K(i,i)=K1(i-1)+K 1(i);K(i,i+1)=-K1(i);endK(14,13)=-K1(13);K(14,14)=K1(13);A=inv(J)*K;G,D=eig(A);f=sqrt(D)/(2*pi);m=1;while m=14G(:,m)=G(:,m)/G(1,m)m=m+1endsubplot(3,2,1)plot(G(:,13)xlabel(質(zhì)點號);set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,

22、10)grid ontitle(單節(jié)點振型圖(4.26Hz) ,FontSize,12)axis(1 15 -0.2 1.1)subplot(3,2,2)plot(G(:,12)xlabel(質(zhì)點號);set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10)grid onaxis(1 15 -5 1.2)title(雙節(jié)點振型圖(11.99Hz) ,FontSize,12)subplot(3,2,3)plot(G(:,11)xlabel(質(zhì)點號);set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10)grid onaxis(1 15 -7 1.2)

23、title(三節(jié)點振型圖(73.9Hz),FontSize,12)subplot(3,2,4)plot(G(:,10)xlabel(質(zhì)點號);set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10)grid ontitle(四節(jié)點振型圖(147.7Hz),FontSize,12)axis(1 15 -9 37)subplot(3,2,5)plot(G(:,9)xlabel(質(zhì)點號);set(gca,FontName,Helvetica,FontSize,10)grid onaxis(1 15 -0.2 1.1)title(五節(jié)點振型圖(252Hz),FontSize,12

24、)5、福特 Granada轎車后懸架單輪模型頻率響應函數(shù)和系統(tǒng)相應輸入功率譜密度mb=317.5;mw=45.4;ks=22000;kt=192000;cs=1500;Go=5*10A(-6);Uc=20;n=1;B=;D=;for f=0:0.01:15w=2*pi*f;Sf=4.47*10A(-4)*power(f,-2.5);A=i*cs*w+(ks+kt-wA2*mw),-i*cs*w-ks;-i*cs*w-ks,i*cs*w+(ks-mb*wA2);C=kt;0;D=-AA(-1)*C;B(1,n)=abs(D(2)-D(1);B(2,n)=abs(-D(2)*wA2);B(3,n)

25、=abs(kt*(D(1)-1);B(4,n)=Sf;B(5,n)=B(2,n)A2*Sf;B(6,n)=B(1,n)A2*Sf;B(7,n)=B(3,n)A2*Sf;n=n+1;endf=0:0.01:15subplot(3,2,1)plot(f,B(1,:);xlabel( 頻率/Hz)ylabel(懸架動彳亍程增 益)grid onsubplot(3,2,2);plot(f,B(2,:);grid onxlabel( 頻率/Hz)ylabel(不 舒適性參數(shù)增 益/(m/sA2)/m) subplot(3,2,3);plot(f,B(3,:);grid onxlabel( 頻率/Hz)y

26、label(輪胎動載荷增 益/N/m)subplot(3,2,4)plot(f,B(6,:);xlabel( 頻率/Hz)ylabel(懸架動彳亍程功率譜密度/mA2/Hz)grid onsubplot(3,2,5);plot(f,B(5,:);grid onxlabel( 頻率/Hz)ylabel(不 舒適性功率譜密度/(m/sA2)A2/Hz) subplot(3,2,6);plot(f,B(7,:);grid onxlabel( 頻率/Hz)ylabel(輪胎動載荷功率譜密度/NA2/Hz)6、魔術公式xdata = 0 0.78 1.88 2.79 3.80 4.82 6.29 7.829.31 11.80;ydata = 0 7.99 16.05 20.65 23.82 26.00 27.7828.87 29.65 30.0